综合技能训练(遥控赛车)
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综合技能训练：遥控赛车设计
学院：机械与电子工程
专业：电子科学与技术
班级：1421401
姓名：
学号：
指导老师：***
日期：2017年6月1日
一、实验目的
1．了解5功能集成芯片SCTX2B/SM6135W的引脚功能和应用电路。
2．提高电路的识图能力。
3．巩固元器件的测试技能。
4．了解电子产品的制作程序和要求，学会组装并调试无线遥控赛车。
二、实验原理
1.系统构成
ZX9901C型四通道遥控赛车，是由发射部分和接收部分组成。
接收部分使用
5号电池4节。
发射部分为成品，使用2节5号电池。
整机制作比较容易，遥控
距离远。
2.主要参数
赛车的发射部分工作电压为3V，工作电流为13-20mA。
赛车的接收部分工作
电压为6V，应使用高能量的的碱性电池比较好。
整机遥控距离为50米左右。
3.主要元器件简介
SCTX2B／SM6135W是配套使用的无线遥控编解码集成电路，它们都有５个管脚，对
应于５种编／解码功能。
SCTX2B／SM6135W具有遥控车的完整控制功能，它们的工作电
压为2.5Ｖ～6.0Ｖ，当无任何功能键按下时，芯片将自动断电，片上振荡器停止工作，从而
减少工作电流。
该编／解码器的使用十分简单，应用时只需很少的几个外部元件即可构成一
个完整的实用电路。
（1）SCTX2B的主要性能结构
（a）编码电路结构（b）外部引脚排列
图1 SCTX2B内部结构图和外形引脚图
编码电路的内部结构和外形封装分别如图1(ａ)和(ｂ)所示。
由图可见：该编码器的内
部主要由输入电路、编码电路、振荡电路、时序产生器电路和输出电路组成。
输入电路有５
个输入管脚，分别与５个功能按键forward (前进)、backward (后退)、right-ward (向右)、left-ward (向左)和turbo (加速)相对应。
芯片中的编码电路向ＳＯ和ＳＣ两个输出管脚发送数
字码，数字码与定义的功能按键相对应，ＳＯ编码输出端用于无线遥控，而ＳＣ编码输出端
则用于红外遥控。
芯片内时序电路中的一个计数器可使SCTX2B具有自动断电功能。
其管
脚ＰＣ输出端可用来控制外部工作电源的通、断状态。
按下任何一个功能按键都会立即使芯
片激活。
编码器输出的编码格式和字格式分别如图2(ａ)和(ｂ)所示。
在编码格式中，Ｗ１
表示功能码，Ｗ２表示开始码。
SCTX2B的管脚功能说明如表1所列。
（2）解码电路SM6135W的功能结构
解码集成电路的内部电路结构和外形封装分别如图3(ａ)和(ｂ)所示。
该解码集成电路
比编码集成电路复杂得多，它内部主要由３组放大器、信号取样和误码检测、解码电路、控
制逻辑电路、振荡器、时序产生器、锁存器、输出电路组成。
SM6135W有５个输出管脚，
分别具有５种功能。
接收的信号由三级放大器放大后对其进行信号取样、误码检测和解码，
以控制遥控车的动作。
编码和解码两种芯片的振荡器工作频率之间的相对误差必须小于
±2.5％。
编码和解码时序图如图4所示。
（a）解码电路结构（b）外部引脚排列
图3 SM6135W内部结构图和外形引脚图
图4 编码和解码时序图
4.基本原理
该电路由无线发射和无线接收两部分组成，其中无线发射由编码电路和RF 发射电路组成。
编码电路使用的集成电路型号是SCTX2B，该电路具有5种编码功能，其中F/B用于控制伺服电动机的前进、后退；L/R用于控制伺服电动机的左转、右转；turbo用于加速。
无线接收电路部分的解码电路可以使用SM6135W 集成电路芯片来完成，解调后的RF信号被放大和滤波，然后得到基带信号。
当系统在对该信号进行取样后，解码逻辑便可以提取F/B、L/R和来自接收信号的功能位，同时输出相应的前进、后退、左转、右转和加速功能所用的控制电平。
为了满足玩具遥控车的安全需要，同时还应为伺服电机设计过载保护电路。
（1）发射机基本原理
SCTX2B在发射电路中的典型应用电路如图7所示，该电路使用3Ｖ电池供电，三极管Q1和Q2的工作电压均是3Ｖ，集成电路芯片的工作电压是3Ｖ。
电阻R4用来决定编码器内部振荡器OSC的振荡频率，改变R4阻值，可改变载波频率及编码脉冲波形输出。
R4的取值范围为100kΩ～500kΩ。
按键开关L、R用于控制遥控车的左、右转，按键开关F、B用于控制遥控车的前进、后退。
10脚为发射状态指示端，可通过外接发光管LED来指示发射状态。
三极管Q1与T1、C3、C4组成了一个电容三点式载波振荡器，该振荡器的工作频率可以是27MHz或49MHz。
编码器SO管脚（8脚）输出的编码数字信号，经后级相应的射频电路Q1输出的载波信号同时加到Q2的基极后，经Q2调制放大，C1滤波后便由天线L1发射，然后再由与之配套的接收电路SM6135W接收解调。
本套件使用无线遥控电路，即8脚输出，7脚为红外遥控输出，未使用。
发射机线路板如图8所示。
图7 发射机原理图
图8 发射机线路板图
（2）接收机基本原理
SM6135W在接收电路中的典型应用电路如图9所示，该电路使用的是6Ｖ电源电压，6Ｖ电压直接加在伺服电机M1和M2的两组H桥驱动器上。
无线遥控信号经天线和射频接收电路（Q１及其周围元件组成）接收解调后，还原成相应的码信号，该信号被由SM6135W的14脚、15脚、16脚及1脚内部反相器及相应的外围电路组成的反相放大器放大后，送至SM6135W的编码输入端3脚，经内部译码后，将在输出端Right（6脚）、Left（7脚）、Backward（10脚）、Forward （11脚）分别输出相应的控制信号以驱动两个H桥电机驱动器。
从而使桥路上的驱动三极管交替导通以控制伺服电机的正、反转。
4脚和5脚外接的电阻R3，其阻值不得误差太大，否则接收电路SM6135W内部基准频率与发射电路SCTX2B 内部基准频率不一致时，接收电路SM6135W可能无法调。
图9 接收机原理图
三、实验内容
按步骤先将电路板焊起来，再装到车上试机，并调试完成。
调试说明:接通遥控器电源，机板靠近频谱仪的天线，调整机板上T1可调电感，使频谱仪感应到的频率读数在27MH z±100k范围内即可。
接收板的调试方法相同。
要注意的是必须和遥控器调在同一频率上（调T1），成对应关系，没有仪器时，可把整车装好后打开电源倒过来放，不让四轮触地。
同时接通遥控器电源，拨通前进功能键并靠近整车体，看车轮是否转动，否则微调L1；使轮转动后拉开几米距离再轻轻微调L1，使车轮还能转动即可。
注意，使用的电池必须是高能电池才能带动汽车。
四、注意事项
1、清点元器件清单，以确保所需元器件的数量的齐全。
2、管脚的处理与成形，在焊接前需先用镊子对管脚进行打弯和打磨处理，作用是去除管脚表面的氧化膜。
3、焊接时烙铁与焊盘的接触时间不能超过三秒，以免应为温度过高而损伤焊盘。
PCB版由
4、于长时间暴露与空气中，导致焊盘被氧化，焊接时需加助焊剂。
5、在焊接电阻前，首先用色环估读其阻值，再用万用表进一步测量和记载。
焊接时注意，确定精度的色环的那头因放在右侧或下边。
6、在焊接三极管前，需对三极管经行测量或查找PDF文档，以确定三极管的基极，集电极和发射极。
五、实验小结
总体上来说这次实验并不困难，过程中也很顺利，通过这次实验，我再次熟悉了有关焊接的知识技能，加强了自己发现并解决问题的能力。
并了解了很多电路知识，巩固了自己的基础。
学会了编写利用红外遥控控制小车的程序，了解了红外遥控接收和发射的原理。
在小车制作中已遇到的一些问题。
一开始对红外遥控的接收与发射不理解导致茫无头绪，经过网上相关信息的查找，最终解决了这个问题，其次是对单片机各方面的知识掌握的不够，从而在制作小车的过程中问题频出，在日后要加强在这一方面的学
习。
这种开放性实验很有趣，从中学到不少知识的同时，也锻炼了自己的动手实践能力，以后会多多参与。
六、参考文件
【1】吕国泰，白朋友主编。
电子技术（第3版）。
高等教育出版社出版社。
【2】杜刚主编，王启宁、戎华洪、张东霞等编著。
电路设计与制板——Protel99se 应用教程，清华大学出版社，2009年6月。
【3】赖万钦，严桂兰编著。
C语言程序设计基础。
夏门大学出版社。
【4】李春彪编著。
电路电工基础与实训（第2版）。
北京大学出版社。
【5】单承赣，单玉峰，姚磊等编著。
射频识别（RFID）原理与应用。
电子工业出版社。
七、实验成果
小组成员：王万，苏世龙
日期：2017.6.1。
